魚骨制備羥基磷灰石及其對鈾(Ⅵ)的吸附機(jī)理研究
本文關(guān)鍵詞:魚骨制備羥基磷灰石及其對鈾(Ⅵ)的吸附機(jī)理研究
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【摘要】:隨著核工業(yè)的高速發(fā)展,人們將越來越多的注意力放在放射性廢水的研究上。人們之所以關(guān)注,一方面是因?yàn)殁櫴呛朔磻?yīng)和核能源不可代替的反應(yīng)材料,人們開采的同時(shí)也害怕它會給我們的未來帶來危害;另一方面鈾等放射性重金屬具有非常大的放射性和化學(xué)毒性,會對人體造成不可逆轉(zhuǎn)的傷害。含鈾的廢水來自人類活動(dòng)的鈾礦開采、選冶以及其它的核工業(yè)活動(dòng)過程,如不對其妥善處理,很容易污染地表水和地下水資源。本實(shí)驗(yàn)以農(nóng)貿(mào)市場上常見的廢棄魚骨為原料,制備成一種生物吸附劑,其成分為羥基磷灰石。通過研究在不同pH值、反應(yīng)時(shí)間、吸附劑的用量、不同鈾初始濃度等條件下吸附劑對鈾吸附效果,結(jié)合吸附劑的表征分析,對反應(yīng)前后的吸附劑形態(tài)以及變化特征進(jìn)行分析,結(jié)果顯示制備出的吸附劑的主要成分為羥基磷灰石。反應(yīng)條件為30℃,pH值為3,時(shí)間為80min,吸附劑用量為0.01g,鈾初始濃度為100mg/L的時(shí)候,對含鈾廢水進(jìn)行吸附的效果最佳。實(shí)驗(yàn)所得最大的吸附量為383.24mg/g,其去除率為95.81%。最后,經(jīng)過等溫吸附線中的Langmuir計(jì)算,得到吸附劑吸附含鈾廢水的理論吸附容量為400mg/g,與實(shí)驗(yàn)所得最大的吸附量非常接近。計(jì)算結(jié)果表明本吸附實(shí)驗(yàn)符合準(zhǔn)二級動(dòng)力方程和Freundlich等溫方程。通過XRD、紅外、SEM等表征推測出實(shí)驗(yàn)最后生成的產(chǎn)物為一種非常穩(wěn)定的磷酸鹽材料——鈣鈾云母。研究可見實(shí)驗(yàn)制備的吸附劑對含鈾廢水具有非常好的吸附能力,這為開發(fā)一種高效的處理放射性廢水的材料開啟了一個(gè)方向。
【關(guān)鍵詞】:鈾 吸附劑 羥基磷灰石 鈣鈾云母
【學(xué)位授予單位】:廣州大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:X771;O647.3
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第一章 緒論9-22
- 1.1 含鈾廢水污染來源及現(xiàn)狀9-11
- 1.1.1 鈾的發(fā)展和應(yīng)用狀況9-10
- 1.1.2 鈾的物化性質(zhì)10-11
- 1.2 含鈾廢水的危害11-12
- 1.2.1 鈾的化學(xué)毒性11-12
- 1.2.2 鈾的放射毒性12
- 1.3 常見的鈾廢水的處理方法12-14
- 1.3.1 溶劑萃取法12
- 1.3.2 化學(xué)沉淀法12-13
- 1.3.3 離子交換法13
- 1.3.4 膜分離法13-14
- 1.3.5 吸附法14
- 1.4 羥基磷灰石在廢水處理中的應(yīng)用14-17
- 1.4.1 羥基磷灰石的結(jié)構(gòu)特征和化學(xué)性質(zhì)14-15
- 1.4.2 羥基磷灰石處理重金屬廢水的研究進(jìn)展15-16
- 1.4.3 羥基磷灰石處理含鈾廢水的研究進(jìn)展16-17
- 1.5 羥基磷灰石的制備17-19
- 1.5.1 利用化學(xué)試劑制備羥基磷灰石17-18
- 1.5.2 利用生物資源制備羥基磷灰石18-19
- 1.6 選題思路和創(chuàng)新點(diǎn)19-20
- 1.6.1 選題思路19-20
- 1.6.2 選題創(chuàng)新點(diǎn)20
- 1.7 本課題研究目的意義、內(nèi)容以及技術(shù)路線20-22
- 1.7.1 研究目的和意義20-21
- 1.7.2 研究內(nèi)容21
- 1.7.3 研究方法和技術(shù)路線21-22
- 第二章 實(shí)驗(yàn)材料和方法22-28
- 2.1 吸附實(shí)驗(yàn)材料22
- 2.2 實(shí)驗(yàn)主要試劑22-23
- 2.3 實(shí)驗(yàn)主要儀器23
- 2.4 實(shí)驗(yàn)步驟23-25
- 2.4.1 不同動(dòng)物骨骼的吸附效果23
- 2.4.2 不同pH的吸附效果23-24
- 2.4.3 不同時(shí)間的吸附效果24
- 2.4.4 不同初始濃度的U(Ⅵ)吸附效果24
- 2.4.5 不同吸附劑用量的吸附效果24-25
- 2.4.6 吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表達(dá)25
- 2.5 鈾分析方法25-28
- 2.5.1 分析試劑的配制25-26
- 2.5.2 鈾標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制26
- 2.5.3 固體材料的表征手段26-28
- 第三章 結(jié)果與分析28-37
- 3.1 吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果28-34
- 3.1.1 不同種類骨骼對鈾的吸附效果28-29
- 3.1.2 不同pH值對吸附效果的影響29-30
- 3.1.3 作用時(shí)間對吸附效果的影響30-32
- 3.1.4 鈾初始濃度對吸附效果的影響32-33
- 3.1.5 吸附劑投加量對吸附效果的影響33-34
- 3.1.6 本部分小結(jié)34
- 3.2 固體材料分析34-37
- 3.2.1 附前后吸附劑的FT-IR分析34-35
- 3.2.2 附前后吸附劑的XRD分析35-36
- 3.2.3 附前后吸附劑的SEM分析36-37
- 第四章 吸附動(dòng)力學(xué)以及吸附等溫模型37-39
- 4.1 準(zhǔn)一、二級動(dòng)力學(xué)模型37-38
- 4.2 Langmuir和Freundlich吸附等溫模型38-39
- 第五章 結(jié)論與展望39-41
- 5.1 結(jié)論39-40
- 5.2 展望40-41
- 參考文獻(xiàn)41-46
- 攻讀碩士期間發(fā)表的論文46-47
- 致謝47-48
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:666368
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